DE102011090209B4

DE102011090209B4 - Elektrische Verbindungseinrichtung

Info

Publication number: DE102011090209B4
Application number: DE102011090209.0A
Authority: DE
Inventors: Markus Bleich
Original assignee: IMS Connector Systems GmbH
Current assignee: IMS Connector Systems GmbH
Priority date: 2011-12-30
Filing date: 2011-12-30
Publication date: 2014-10-30
Anticipated expiration: 2031-12-31
Also published as: EP2798701B1; CN104081584B; CN104081584A; WO2013098383A1; DE102011090209A1; EP2798701A1

Abstract

Elektrische Verbindungseinrichtung (20) aufweisend ein als Gerätegehäuse (1) zur Aufnahme von elektronischen bzw. elektrischen Bauteilen ausgebildetes Gehäuse mit einem einen Innenleiter (3a) und einen konzentrischen Außenleiter (3b) aufweisenden Kabel (3), sowie einer Leiteranschlusseinrichtung (2) zum Anschluss des elektrischen, den Innenleiter (3a) und den konzentrischen Außenleiter (3b) aufweisenden Kabels (3), wobei – die Leiteranschlusseinrichtung als Kabelanschlussbuchse (2) ausgebildet ist, wobei diese Kabelanschlussbuchse (2) ein Außengewinde (4) zur Herstellung einer Gewindeverbindung mit einem dem Außengewinde (4) korrespondierenden, in einer Gewindebohrung (5) des Gehäuses (1) ausgebildeten Gegengewinde (6) aufweist, – die Kabelanschlussbuchse (2) zum Aufschieben auf den Außenleiter (3a) mit einer dem Durchmesser des Außenleiters (3a) entsprechenden Innenbohrung (7) ausgebildet ist, und – mit einem mit dem Ende des Innenleiters (3a) verbundenen Innenleiterstift (8), dadurch gekennzeichnet, dass – die Gewindebohrung als Gewinde-Sacklochbohrung (5) in einer Gehäusewand (1a) des Gerätegehäuses (1) ausgebildet ist, und – der Sacklochgrund der Gewinde-Sacklochbohrung (5) eine Durchgangsbohrung (10) aufweist, durch die der Innenleiter (3a) in das Innere des Gerätegehäuses (1) geführt ist, und zur Klemmung des Außenleiters (3b) eine Klemmhülse (11) auf der Kabelaustrittsseite der Kabelanschlussbuchse (2) angeordnet ist, die sich gegen den Sacklochgrund der Gewinde-Sacklochbohrung (5) abstützt.

Description

Die Erfindung geht aus von einer elektrischen Verbindungseinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Eine solche Erfindung ist z. B. in US 2006/0252 289 A1 beschrieben. Weiterer Stand der Technik ist in US 6053755 A , DE 3414811 A , DE 540403 A oder DE 3322346 C1 offenbart. Verbindungseinrichtungen zum Anschließen eines Koaxialkabels an ein Gehäuse, bspw. ein Gerätegehäuse zur Aufnahme von elektronischen oder elektrischen Bauteilen sind demnach bekannt. Hierzu werden bspw. an der Gehäusewand des Gerätegehäuses befestigbare Gehäusestecker oder Gehäusebuchsen verwendet. Ein solcher Gehäusestecker bzw. eine solche Gehäusebuchse weist in der Regel einen elektrischen leitfähigen Innenleiter und einen elektrische leitfähigen Außenleiter auf, der von dem Innenleiter über einen Isolatormantel beabstandet ist. Mit einer Befestigungsanordnung wird der Gehäusestecker bzw. die Gehäusebuchse an der Gehäusewand befestigt, wobei der Außenleiter gleichzeitig das eigentliche Gehäuse des Gehäusesteckers bzw. der Gehäusebuchse bildet und über die Befestigungsanordnung eine elektrische Verbindung mit der Gehäusewand bildet. Ein solcher Gehäusestecker bzw. eine solche Gehäusebuchse ist bspw. aus der DE 20 2007 018 203 U1 bekannt.
Diese bekannte Lösung zur Anbindung eines Koaxialkabels an ein Gehäuse erfordert daher eine Stecker-Buchsenpaarung, für die sowohl ein hoher Bauteilebedarf als auch ein großes Bauvolumen erforderlich ist.
Auch die Anbindung eines Koaxialkabels an ein als Steckergehäuse ausgebildetes Gehäuse ist aus dem Stand der Technik bekannt und ist sowohl hinsichtlich des erforderlichen Bauvolumens als auch hinsichtlich der Montagekomplexität nicht optimiert.
Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Verbindungseinrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die die o. g. Nachteile im Stand der Technik vermeidet, also insbesondere eine Anbindung eines Koaxialkabels an ein Gehäuse mit gegenüber dem Stand der Technik reduzierten Raum- und Materialbedarf ermöglicht, so dass gleichzeitig die Montage einer solchen Verbindungseinrichtung vereinfacht wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Verbindungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Eine solche Verbindungseinrichtung umfasst ein Gehäuse mit einer Leiteranschlusseinrichtung zum Anschluss eines elektrischen, einen Innenleiter und einen konzentrischen Außenleiter aufweisenden Kabels und zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass

– die Leiteranschlusseinrichtung als Kabelanschlussbuchse ausgebildet ist, wobei diese Kabelanschlussbuchse ein Außengewinde zur Herstellung einer Gewindeverbindung mit einem dem Außengewinde korrespondierenden, in einer Gewindebohrung des Gehäuses ausgebildeten Gegengewinde aufweist,
– die Kabelanschlussbuchse zum Aufschieben auf den Außenleiter mit einem dem Durchmesser des Außenleiters entsprechenden Innendurchmesser ausgebildet ist, und
– ein mit dem Ende des Innenleiters verbundener Innenleiterstift vorgesehen ist.

Dabei ist erfindungsgemäß die Gewindebohrung als Gewinde-Sacklochbohrung in einer Gehäusewand des Gerätegehäuses ausgebildet, wobei der Sacklochgrund der Gewinde-Sacklochbohrung eine Durchgangsbohrung aufweist, durch die der Innenleiter in das Innere des Gerätegehäuses geführt wird. Damit wird die direkte Anbindung eines Koaxialkabels an ein Gerätegehäuse mit nur geringen Mitteln und damit kostengünstig erreicht. Eine besonders sichere elektrische Anbindung der Außenleitersignalleitung wird gemäß der Erfindung dadurch erzielt, dass eine Klemmhülse auf der Kabelaustrittsseite der Kabelanschlussbuchse zur Klemmung des Außenleiters angeordnet ist, die sich gegen den Sacklochgrund der Gewinde-Sacklochbohrung abstützt.
Mit dieser erfindungsgemäßen Lösung erfolgt eine direkte Anbindung eines Koaxialkabels an ein Gehäuse, ohne Zwischenschaltung eines Stecker- oder Buchsenteils.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Kabelanschlussbuchse kabeleintrittsseitig einen an dem Gehäuse anliegenden Anlageflansch auf, wodurch eine schnelle und sichere Montage der Kabelanschlussbuchse möglich ist.
Erfindungsgemäß ist das Gehäuse als Gerätegehäuse zur Aufnahme von elektronischen bzw. elektrischen Bauteilen ausgebildet. Mit einem solchen Gerätegehäuse kann eine besonders raumsparende Anbindung eines Koaxialkabels durchgeführt werden.
Vorzugsweise ergibt sich eine raumsparende Anordnung der Klemmhülse dadurch, dass die Kabelanschlussbuchse auf der Kabelaustrittsbuchse auf der Kabelaustrittsseite eine den Außenleiter umschließende Sacklochbohrung aufweist, welche die Klemmhülse wenigstens teilweise aufnimmt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Kabelanschlussbuchse kabelaustrittsseitig unter Ausbildung einer Ringfläche einen konischen Übergang zur Stirnseite auf, wobei diese Ringfläche an einer dieser Ringfläche korrespondierender Schulterfläche einer umlaufenden Schulter der Gewinde-Sacklochbohrung anliegt. Dadurch wird beim Einschrauben der Kabelanschlussbuchse ein weicher Anschlag realisiert, da die beiden aneinander liegenden Flächen geringfügig etwas aneinander entlanggleiten können, wodurch ein fester Sitz der Kabelanschlussbuchse erzielt wird.
Die Kontaktsicherheit des Außenleiters über die Klemmhülse mit dem Gerätegehäuse wird dadurch verbessert, dass weiterbildungsgemäß diese Klemmhülse stoffschlüssig mit dem Außenleiter, bspw. durch Löten verbunden ist.
Zweckmäßigerweise bietet es sich an, gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Durchgangsbohrung mit einem Durchmesser auszubilden, der dem Durchmesser des den Innenleiter umgebenden Isolationsmantels entspricht.
In besonders einfacher Weise erfolgt weiterbildungsgemäß die Anbindung des Innenleiters an eine Gerätebuchse über den Innenleiterstift, der mit dem Ende des Innenleiters verbunden ist. Damit wird eine trennbare Anbindung des Kabels an das Gerätegehäuse geschaffen.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist das Gehäuse als Steckergehäuse zur Aufnahme des Innenleiterstiftes ausgebildet, wobei vorzugsweise das Außengewinde der Kabelanschlussbuchse und das Gegengewinde der Gewinde-Sacklochbohrung jeweils als konisches Gewinde ausgebildet sind. Durch die konische Ausbildung der beiden Gewinde entsteht beim Einschrauben der Kabelanschlussbuchse in das Steckergehäuse eine leichte Verkeilung zwischen diesen Teilen, wodurch ein fester Sitz der Kabelanschlussbuchse in dem Steckergehäuse erzielt wird.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn weiterbildungsgemäß die Kabelanschlussbuchse einen geschlitzten Abschnitt aufweist, wobei vorzugsweise die entsprechenden Schlitze der Kabelanschlussbuchse kabelaustrittsseitig bis zu deren Flansch axial verlaufend ausgebildet sind. Damit wird mit dem Einschrauben der Kabelanschlussbuchse gleichzeitig eine Klemmung des Kabels erreicht, so dass auf weitere Fixierungsmittel verzichtet werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:
1 eine schematische Schnittdarstellung einer elektrischen Verbindungseinrichtung eines Koaxialkabels mit einem Gerätegehäuse als Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 eine Draufsicht und eine Schnittdarstellung einer anderen elektrischen Verbindungseinrichtung zur Anbindung eines Koaxialkabels an ein Steckergehäuse und
3 eine perspektivische Darstellung der Kabelanschlussbuchse gemäß 2.
Die Verbindungseinrichtung 20 nach 1 zeigt einen Ausschnitt einer Gehäusewand 1a eines Gerätegehäuses 1, durch welche ein Koaxialkabel 3 geführt ist. Dieses Koaxialkabel 3 besteht aus einem Innenleiter 3a, einem Außenleitel 3c und einem den Innenleiter 3a umgebenden Isolationsmantel 3c. Innerhalb des Gerätegehäuses 1 ist bspw. eine Leiterplatte 17' zur Aufnahme von elektrischen oder elektronischen Bauteilen angeordnet. Auf der Leiterplatte 17' befindet sich eine Gerätebuchse 16, die einen elektrischen Kontakt mit einem Innenleiterstift 8 herstellt, der mit dem Ende des Innenleiters 3a des Koaxialkabels 3 verbunden ist.
Die Anbindung des Koaxialkabels 3 an das Gerätegehäuse 1 erfolgt mittels einer als Kabelanschlussbuchse 2 ausgeführten Leiteranschlusseinrichtung, die hohlzylindrisch mit einem Außengewinde 4 zum Einschrauben in eine ein hierzu korrespondierendes Gegengewinde 6 aufweisende Gewinde-Sacklochbohrung ausgebildet ist.
Die Kabelanschlussbuchse 2 weist kabeleingangsseitig einen Anlageflansch 9 auf, der im eingeschraubten Zustand der Kabelanschlussbuchse 2 an der Außenfläche der Gehäusewand 1a anliegt. Der Durchmesser der Innenbohrung der Kabelanschlussbuchse 2 ist geringfügig größer als der Durchmesser des Außenleiters 3b des Kabels 3, entspricht jedoch im Bereich des Anlageflansches 9 im Wesentlichen dem Durchmesser des Außenleiters 3b.
Im an die Leiterplatte 17' angebundenen Zustand des Kabels 3 ist dieses durch eine Durchgangsbohrung 10 im Sacklochgrund der Gewinde-Sacklochbohrung 5 hindurchgeführt, wobei der Durchmesser dieser Durchgangsbohrung 10 dem Durchmesser des Isolationsmantels 3c entspricht. Ferner ist zwischen der Kabelanschlussbuchse 2 und dem Sacklochgrund der Gewinde-Sacklochbohrung 5 eine metallische Klemmhülse 11 auf dem Außenleiter 3b sitzend angeordnet, wobei diese teilweise von einer Sacklochbohrung 12 auf der kabelausgangsseitigen Stirnseite 14 der Kabelanschlussbuchse 2 aufgenommen wird. Diese Klemmhülse 11 ist stoffschlüssig, bspw. durch Löten mit dem Außenleiter 3b verbunden, so dass ein elektrischer Kontakt zwischen dem Außenleiter 3b und der aus Metall bestehenden Gehäusewand 1a hergestellt wird. Falls ein Hartmantelkabel verwendet wird, braucht diese Klemmhülse 11 nur aufgesteckt zu werden.
Die Kabelanschlussbuchse 2 weist kabelaustrittsseitig unter Ausbildung einer Ringfläche 13 einen konischen Übergang zur Stirnseite 14 auf, wobei diese Ringfläche 13 an einer dieser Ringfläche 13 korrespondierender Schulterfläche 15 einer umlaufenden Schulter der Gewinde-Sacklochbohrung 5 anliegt. Dadurch wird beim Einschrauben der Kabelanschlussbuchse 2 ein weicher Anschlag realisiert, da die beiden aneinander liegenden Flächen, die Ringfläche 13 und die Schulterfläche 15 geringfügig etwas aneinander entlanggleiten können, wodurch ein fester Sitz der Kabelanschlussbuchse 2 erzielt wird.
Zur Herstellung dieser in 1 gezeigten Verbindungseinrichtung 20 wird zunächst das Koaxialkabel 3 entsprechend der Darstellung nach 1 zugeschnitten und die Kabelanschlussbuchse 2 auf den bspw. als Kabelgeflecht ausgebildeten Außenleiter 3b geschoben. Anschließend wird auch die Klemmbuchse 11 auf das Kabelgeflecht 3b geschoben und mit diesem verlötet. Wie oben bereits erwähnt, reicht ein Aufstecken der Klemmhülse 11 bei Verwendung eines Hartmantelkabels.
Das derart bestückte Kabelende, dessen Innenleiter 3a in dem Innenleiterstift 8 endet, wird in die Gewinde-Sacklochbohrung 5 der Gehäusewand 1a eingeführt, wobei sich der Innenleiterstift 8 und die Gerätebuchse 1 finden, so dass sich durch das Einschrauben der Kabelanschlussbuchse 2 in die Gewinde-Sacklochbohrung 5 und anschließende Anziehen der Gewindeverbindung der Innenleiterstift 8 vollständig in die Gerätebuchse 16 gedrückt wird.
Bei dieser bauraumsparenden und materialsparenden Art der Anbindung des Koaxialkabels 3 an das Gerätegehäuse 1 wird gleichzeitig ein guter elektrischer Kontakt zwischen dem Außenleiter 3b und der Gehäusewand 1a hergestellt, da aufgrund der aneinander liegenden Ringflächen 13 und 15 ein gewisser Druck auf das Klemmelement 11 ausgeübt wird, der dieses an die Fläche des Sacklochgrundes der Gewinde-Sacklochbohrung 5 andrückt.
Das weitere Ausführungsbeispiel gemäß den 2 und 3 betrifft eine Verbindungseinrichtung 20, die aus einem Steckergehäuse 1 und einer Kabelanschlussbuchse 2 als Leiteranschlusseinrichtung für die Anbindung eines Koaxialkabels aufgebaut ist.
Diese Verbindungseinrichtung 20 zeigt in einer Außenansicht die 2a, während ein zugehöriger Schnitt C-C in 2b und die Kabelanschlussbuchse 2 perspektivisch in 3 dargestellt ist.
Die Kabelanschlussbuchse 2 ist hohlzylindrisch, jedoch mit einer konischen Mantelfläche ausgebildet, die ein konisches Außengewinde 4 trägt. Der Innendurchmesser der Innenbohrung 7 der Kabelanschlussbuchse 2 entspricht dem Durchmesser des aufzunehmenden Kabels. Ferner ist an die Kabelanschlussbuchse 2 kabeleingangsseitig ein Anlageflansch 9 angeformt, wobei ein Abschnitt 2a der Kabelanschlussbuchse 2 geschlitzt ausgeführt ist. Hierzu verlaufen entsprechende Schlitze 17 in axialer Richtung beginnend von der kabelausgangsseitigen Stirnfläche 14 bis an den Übergang zum Anlageflansch 9.
Das Steckergehäuse 1 besteht aus einer Steckergehäusehülse 1b und einem Aufnahmeteil 1c,.
Das Aufnahmeteil 10 weist eine Gewindebohrung 4 auf, die mit einem dem konischen Außengewinde 4 der Kabelanschlussbuchse 2 entsprechenden konischen Gegengewinde 6 ausgebildet ist.
Die auf dem Kabel aufgesteckte geschlitzte Kabelanschlussbuchse 2 wird in das Steckergehäuse 1, also in das konische Gegengewinde 6 des Aufnahmeteils 10 eingedreht, wodurch das Kabel zusammengedrückt und fixiert sowie gleichzeitig in Richtung der Steckergehäusehülse 1b gedrückt wird und dadurch ein guter elektrischer Kontakt entsteht.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse, Gerätegehäuse, Steckergehäuse
1a: Gehäusewand des Gerätegehäuses 1
1b: Steckergehäusehülse des Steckergehäuses 1
1c: Aufnahmeteil des Steckergehäuses 1
2: Leiteranschlusseinrichtung, Kabelanschlussbuchse
2a: geschlitzter Abschnitt der Kabelanschlussbuchse 2
3: Kabel, Koaxialkabel
3a: Innenleiter des Kabels 3
3b: Außenleiter des Kabels 3
3c: Isolationsmantel des Kabels 3
4: Außengewinde der Kabelanschlussbuchse 2
5: Gewindebohrung, Gewinde-Sacklochbohrung des Gehäuses 1
6: Gegengewinde der Gewindebohrung 5
7: Innenbohrung der Kabelanschlussbuchse 2
8: Innenleiterstift
9: Anlageflansch
10: Durchgangsbohrung der Gewinde-Sacklochbohrung 5
11: Klemmhülse
12: Sacklochbohrung der Kabelanschlussbuchse 2
13: Ringfläche
14: Stirnseite der Kabelanschlussbuchse 2
15: Schulterfläche der Gewinde-Sacklochbohrung 5
16: Gerätebuchse
17: Schlitze des geschlitzten Abschnittes 2a
17': Leiterplatte
20: Verbindungseinrichtung

Claims

Elektrische Verbindungseinrichtung (20) aufweisend ein als Gerätegehäuse (1) zur Aufnahme von elektronischen bzw. elektrischen Bauteilen ausgebildetes Gehäuse mit einem einen Innenleiter (3a) und einen konzentrischen Außenleiter (3b) aufweisenden Kabel (3), sowie einer Leiteranschlusseinrichtung (2) zum Anschluss des elektrischen, den Innenleiter (3a) und den konzentrischen Außenleiter (3b) aufweisenden Kabels (3), wobei – die Leiteranschlusseinrichtung als Kabelanschlussbuchse (2) ausgebildet ist, wobei diese Kabelanschlussbuchse (2) ein Außengewinde (4) zur Herstellung einer Gewindeverbindung mit einem dem Außengewinde (4) korrespondierenden, in einer Gewindebohrung (5) des Gehäuses (1) ausgebildeten Gegengewinde (6) aufweist, – die Kabelanschlussbuchse (2) zum Aufschieben auf den Außenleiter (3a) mit einer dem Durchmesser des Außenleiters (3a) entsprechenden Innenbohrung (7) ausgebildet ist, und – mit einem mit dem Ende des Innenleiters (3a) verbundenen Innenleiterstift (8), dadurch gekennzeichnet, dass – die Gewindebohrung als Gewinde-Sacklochbohrung (5) in einer Gehäusewand (1a) des Gerätegehäuses (1) ausgebildet ist, und – der Sacklochgrund der Gewinde-Sacklochbohrung (5) eine Durchgangsbohrung (10) aufweist, durch die der Innenleiter (3a) in das Innere des Gerätegehäuses (1) geführt ist, und zur Klemmung des Außenleiters (3b) eine Klemmhülse (11) auf der Kabelaustrittsseite der Kabelanschlussbuchse (2) angeordnet ist, die sich gegen den Sacklochgrund der Gewinde-Sacklochbohrung (5) abstützt.
Elektrische Verbindungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabelanschlussbuchse (2) kabeleintrittsseitig einen an dem Gehäuse (1) anliegenden Anlageflansch (9) aufweist.
Elektrische Verbindungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabelanschlussbuchse (2) auf der Kabelaustrittseite eine den Außenleiter (3b) umschließende Sacklochbohrung (12) aufweist, welche die Klemmhülse (11) wenigstens teilweise aufnimmt.
Elektrische Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass – die Kabelanschlussbuchse (2) kabelaustrittsseitig einen konischen Übergang an ihrer Stirnseite (14) aufweist, und – die Gewinde-Sacklochbohrung (5) eine umlaufende Schulterfläche (15) aufweist, an welcher der konische Übergang der Kabelanschlussbuchse (2) beim Einschrauben der Kabelanschlussbuchse (2) in die Gewindebohrung (5) des Gehäuses (1) entlang gleiten kann.
Elektrische Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmhülse (11) stoffschlüssig mit dem Außenleiter (3b) verbunden ist.
Elektrische Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsbohrung (10) mit einem Durchmesser ausgebildet ist, der dem Durchmesser des den Innenleiter (3a) umgebenden Isolationsmantels (3c) entspricht.
Elektrische Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gerätebuchse (16) ausgebildet ist, mit der der Innenleiterstift (8) trennbar verbunden ist.